沖壓模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、沖壓工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書模具類型：沖孔落料 連續(xù)模 姓名： 學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：2015年6月 目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)1二、 原始數(shù)據(jù)1三、零件圖的工藝分析1四、 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型2五、 沖裁件排樣分析2六、 各種工藝計(jì)算36.1 沖裁力計(jì)算46.2 壓力中心計(jì)算46.3 凸凹模刃口尺寸及公差計(jì)算5 6.4 壓力機(jī)的選取6七、 模具零件設(shè)計(jì)與選擇67.1 主要元件設(shè)計(jì)67.2主要元件強(qiáng)度校核 87.3 其他元件設(shè)計(jì)及尺寸選取10八、 設(shè)計(jì)心得11九、 主要參考書12鍵入文字鍵入文字鍵入文字一、 設(shè)計(jì)任務(wù)1. 繪制模具裝配圖2. 繪制重要元件零件圖23個(gè)3. 完成模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書二、 原始數(shù)據(jù)3020

2、3零件名稱：墊圈材料：30CrMnSi 鍍鋅精度等級(jí)：IT12產(chǎn)量：50萬(wàn)件/年板料尺寸：1000×2000三、 零件圖的工藝分析沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來(lái)衡量設(shè)計(jì)是否合理。一般的講，在滿足工件使用要求的條件下，能以最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來(lái)，就說(shuō)明該件的沖壓工藝性好，否則，該件的工藝性就差。當(dāng)然工藝性的好壞是相對(duì)的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸等對(duì)沖裁件工藝的適應(yīng)性的主要因素。根據(jù)這一要求對(duì)該零件進(jìn)行工藝性分析。零件尺寸公差要求IT12級(jí)，零件尺寸為大徑30mm，公差為0.21mm，小徑為20mm，公差為0

3、.21mm。由于該件外形簡(jiǎn)單，形狀規(guī)則，利用普通沖裁方式可達(dá)到圖樣要求。材料為30CrMnSi鍍鋅，厚度為3mm，=529736MPa，此種材料有足夠的強(qiáng)度，適合于沖壓生產(chǎn)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析，此產(chǎn)品沖壓工藝性較好，故選擇沖壓方法進(jìn)行加工。四、工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案：（1） 先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)；（2） 落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)；（3） 沖孔落料連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模生產(chǎn)。方案（1）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)

4、采用復(fù)合沖裁或連續(xù)沖裁方式?？紤]使用連續(xù)模，可以同時(shí)完成沖孔和落料兩道工序，有因?yàn)榱慵穸容^大，表面平直度和精度要求不高，可以采用固定卸料板。五、沖裁件排樣分析因?yàn)橥庑纬叽鐬?0mm 查冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造4-19孔邊距為2mm 側(cè)搭邊值為2.2mm方案一：整個(gè)板料的材料利用率為：=A0A*100%36.5%方案二：整個(gè)板料的材料利用率為：=%37.7%所以選取案二。調(diào)料寬度：34.4mm六、各種工藝計(jì)算6.1 沖裁力計(jì)算 沖裁力：F=1.3=1.3Lt查冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造式4-28 落料時(shí)：L=D=94.2mm t=3mm 所以=1.394.2t500=183690N 沖孔

5、時(shí)：L=3.14D=62.8mm t=3mm F2=1.362.83500=122460N 卸料力：查冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造式4-30 4-31 4-32及表4-24 =KF K=0.04 落料時(shí)：=0.04184=7.4kN 沖孔時(shí)：=0.04123=4.9kN 總沖裁力：落料F=191.09kN 沖孔=127.36kN =F+=318.45kN 頂件力： =KF K=0.05落料時(shí)： =0.05184=9.2kN沖孔時(shí)： =0.05123=6.15kN6.2 壓力中心計(jì)算設(shè)落料凹模中心為原點(diǎn)，設(shè)壓力中心距原點(diǎn)為X，L則：根據(jù)排樣圖可得：L=32 所以 183690×X=12

6、2460×(32-X) 即 落料凸模距壓力機(jī)中心：X=12.8mm沖孔凸模距壓力機(jī)中心：XL=19.2mm6.3 凸凹模刃口尺寸及公差計(jì)算 查冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造4-5 =0.3mm =0.24mm -=0.06mm 查冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造4-15 落料部分：d=0.025mm p=0.02mmd+p=0.025+0.02=0.045ZmaxZmin 沖孔部分：d=0.025mm p=0.02mmd+p=0.045ZmaxZmin由冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造4-16得X=0.75落料部分：凹模Dd=（Dx）0+d =29.840+0.025 mm 凸模=（DZmin

7、）-p0 =28.54-0.020 mm沖孔部分：凸模dp=（dx ）-p0 = 20.16-0.020 mm凹模dd=（dpZmin）0+d = 20.400+0.025 mm6.4 壓力機(jī)的選取選用開式壓力機(jī)由最大沖裁力F=318.45kN，選用40噸的壓力機(jī)其重要參數(shù)如下： 公稱壓力： 400KN 滑塊行程： 100mm 行程次數(shù)： 80次/分 最大閉模高度： 最高: 200mm 最低: 400mm 閉模高度調(diào)節(jié)量： 80mm 工作臺(tái)尺寸： 左右 300mm 前后 150mm七、模具零件設(shè)計(jì)與選擇7.1 主要元件設(shè)計(jì) （1）凹模的設(shè)計(jì)凹槽厚：HK×S=0.5×15H1

8、5凹模厚度：B=S+4×H=78凹模長(zhǎng)度：L=S1+2×S2=113查冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造4-35最小壁厚a=6.7 最小直徑D=28根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取凹模板尺寸：L=125 mm B=100 mm H=22mm刃口高度 H=10 mm凹模板俯視圖（2）凸模的設(shè)計(jì)凸模的結(jié)構(gòu)形式主要根據(jù)沖裁件的形狀和尺寸而定。凸模形式常見的以圓形為多。為了避免應(yīng)力集中和較好的強(qiáng)度、剛度，圓形凸模常做成臺(tái)階形式。選用T10A為凹模材料。 其長(zhǎng)度主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，并考慮修磨，操作安全，裝配等的需要來(lái)確定。根據(jù)國(guó)標(biāo)（GB2863.1 2-81），刃口部分熱處理硬度為58 62H

9、RC，尾部回火至4050HRC。 模厚度及板料厚度之和決定。再加上修磨量為凸模的總長(zhǎng)。選取B型圓凸模，根據(jù)國(guó)標(biāo)（GB2863.2-81），取凸模長(zhǎng)度L=55mm。凸模具體尺寸如下圖：沖孔凸模零件圖7.2 主要元件強(qiáng)度校核（1） 落料凹模：根據(jù)沖壓設(shè)計(jì)資料壓應(yīng)力校核：因?yàn)?t=3，f=500Mpa，F(xiàn)壓=1500Mpa，所以：43500/1500=4mm<d=30mm所以設(shè)計(jì)合理。彎應(yīng)力校核：，d=30mm，p=357kn，mm因?yàn)?138.4>Lmax所以設(shè)計(jì)合理。（2）沖孔凹模壓應(yīng)力校核：t=3，f=500Mpa， F壓=1500Mpa；43500/1500=4mm<d=2

10、0mm所以設(shè)計(jì)合理。彎應(yīng)力校核：d=20mm，p=140kn，Lmax=32mm；=89.5>Lmax所以設(shè)計(jì)合理。7.3 其他元件設(shè)計(jì)及尺寸選取 （1） 根據(jù)零件排樣圖，設(shè)計(jì)凹模周邊的尺寸為125×100，凸模長(zhǎng)度為55，根據(jù)國(guó)標(biāo)（GB2871.4-81）冷沖模固定卸料典型組合橫向送料典型組合，查得以下尺寸：墊板：125×100×6固定板：125×100×16卸料板：125×100×12導(dǎo)料板：125×30×8凹模：125×100×22承料板：100×40×

11、2螺釘：4×M8×45、4×M8×20、4×M8×50、2×M6×10圓柱銷：2×8×45、4×8×55、4×6×35其中螺釘為開槽盤頭螺釘。配用模架閉合高度H ：140mm170mm（2）模柄的選擇：均有中華人民共和國(guó)國(guó)標(biāo)GB2862.2-81選取，其中：模柄選旋入式尺寸A型40×90 h=30（3）導(dǎo)向元件有導(dǎo)柱導(dǎo)套：由凹模周邊尺寸和模架閉合高度中華人民共和國(guó)國(guó)標(biāo)查取，導(dǎo)柱：A25h6×150 GB2831.3-81導(dǎo)套：A25H7

12、×90×38 GB2861.6-81 (4)上模座與下模座選取： 上模座：H=30 L1=130 B1=110 S=170 S1=145 R=38 l2=60D(H7)=350+0.025 D1(H7)=380+0.025下模座 H=45 h=30 L1=130 B1=110 L2=200 B2=180 S=170 S1=145 R=38 l2=60d（R7）=22-0.041-0.020 d1=25-0.041-0.020八、設(shè)計(jì)心得 通過設(shè)計(jì)模具，我了解了基本知識(shí)，還鍛煉了設(shè)計(jì)能力，運(yùn)用cad的能力， 讓我對(duì)于工科學(xué)習(xí)也更有信心 。通過兩周的課設(shè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)我來(lái)說(shuō)學(xué)到的不僅是那些知識(shí)，更多的是團(tuán)隊(duì)和合作。現(xiàn)在想來(lái)，也許學(xué)校安排的課程設(shè)計(jì)有著它更深層的意義吧，它不僅僅讓我們綜合那些理論知識(shí)來(lái)運(yùn)用到設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，還讓我們知道了一個(gè)團(tuán)隊(duì)凝聚在一起時(shí)所能發(fā)揮出的巨大潛能! 我覺得做沖壓工藝課程設(shè)計(jì)是十分有意義的，而且是十分必要的。在已度過的大學(xué)時(shí)間里，我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知